(57)【要約】【課題】  校正用ガスを外乱の影響を受けることなしに導入することができ、しかも、被測定個所に設置した状態で、所期の校正作業を確実に行うことができる校正用ガスの導入方法およびガス検知装置の提供。【解決手段】  上記課題は、ガス導入用開口が先端側部分の周壁に形成された外套管と、この外套管内の先端側部分に配置された、ガス流入口を有するガスセルを備えたセンサーユニットと、外套管の内径の大きさに適合する外径を有し、外套管の内周面によって着脱自在に接触保持されて前記開口を塞ぐダストフィルターとを備えたガス検知装置において、外套管内をその管軸に沿って延びるよう設けられた校正用ガス供給部材から供給された校正用ガスを、ダストフィルターの端面より進入させてダストフィルターの内部に拡散させ、ダストフィルターとセンサーユニットとの間に形成された空隙を介してガス流入口からガスセル内に導入することにより、達成される。【選択図】  図１
2005061993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス導入用開口が先端側部分の周壁に形成された筒状の外套管と、この外套管内の先端側部分に配置された、周壁にガス流入口が形成されたガスセルを備えたセンサーユニットと、外套管の内径の大きさに適合する外径を有し、外套管の内周面によって着脱自在に接触保持されることによりガス導入用開口を塞ぐダストフィルターとを備えたガス検知装置における校正用ガスの導入方法であって、
外套管内をその管軸に沿って延びるよう設けられた校正用ガス供給部材を介して外套管内に供給された校正用ガスを、ダストフィルターの端面より進入させてダストフィルターの内部に拡散させ、ダストフィルターとセンサーユニットとの間に形成された空隙を介してガス流入口からガスセル内に導入することを特徴とする校正用ガスの導入方法。
【請求項２】
ガス導入用開口が先端側部分の周壁に形成された筒状の外套管と、この外套管内の先端側部分に配置された、周壁にガス流入口が形成されたガスセルを備えたセンサーユニットと、外套管の内径の大きさに適合する外径を有し、外套管の内周面によって着脱自在に接触保持されることによりガス導入用開口を塞ぐダストフィルターとを備えてなり、
ダストフィルターは、その端面の一部分または全面が外套管の内部空間に露出された状態で、センサーユニットとの間に空隙が形成されるよう設けられており、
外套管内には、校正用ガス供給部材が外套管の管軸に沿って当該外套管の外端より外方に突出して延びるよう設けられており、
校正用ガス供給部材を介して外套管内に供給された校正用ガスを、ダストフィルターの端面より進入させてダストフィルターの内部に拡散させ、ダストフィルターとセンサーユニットとの間に形成された空隙を介してガス流入口からガスセル内に導入することを特徴とするガス検知装置。
【請求項３】
ダストフィルターは、その径方向および軸方向に対してガス透過性を有する多孔質構造のものよりなることを特徴とする請求項２に記載のガス検知装置。
【請求項４】
センサーユニットが配置された先端側部分がガスの流過方向に直交して延びるよう排気ダクト内に位置されると共に、基端側部分が排気ダクトの外部に突出する状態で装着されて用いられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガス検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガス検知装置および校正用ガスの導入方法に関し、詳しくは、例えば排気ダクト内やその他の塵埃が多い場所においてガス検知を行うに際して好適に用いられるガス検知装置およびこのガス検知装置のセンサーユニットについての校正用ガスの導入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、赤外線が検知対象ガス（特定ガス成分）によって吸収されることによる赤外線量の減衰の程度に応じてガス濃度を検出する、非分散型赤外線吸収法を利用した赤外線式ガス検知装置が多数提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照。）。
このような赤外線式ガス検知装置におけるガス検知部の一例においては、被検ガスが導入されるガスセルを備え、このガスセルの一端に赤外線光源が設けられると共に、ガスセルの他端に赤外線光源からの赤外光を受光する赤外線センサーが赤外線光源と対向して設けられて構成されており、被検ガスはガスセルの周壁に形成されたガス流入口から自然拡散によりガスセル内に導入される。
【０００３】
このような赤外線式ガス検知装置を例えば排気ダクト内などの塵埃が多い場所に設置する場合には、被検ガスの流入を確保しつつ（十分な通気性）、塵埃がガスセル内に混入することを防止するため、例えばガスセルにおけるガス流入口を塞ぐようダストフィルターを装着することが行われている。
そして、目詰まり等によるガスの置換が阻害されることを防止するために、ダストフィルターを定期的に交換することが必要とされる。
【０００４】
また、赤外線センサーは検出感度が経時的に変化するため、既知濃度の校正用ガスをセンサーユニット（ガスセル）に流入させて校正作業を行うことが必要とされる。
【特許文献１】特許第２８９５２２９号公報
【特許文献２】特開２００２−０２２６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような赤外線式ガス検知装置においては、赤外線センサーについての校正作業を行うに際しては、例えば、一旦、赤外線式ガス検知装置を被測定個所、例えば排気ダクト内から取り出した後、外套管の周壁におけるガス導入用開口部分に校正用ガス導入用のアダプター等を装着し、校正用ガスをアダプターを介してガス導入用開口から導入させて、ガスセルにおけるガス流入口からガスセル内に流入させる方法が考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記のような校正用ガスの導入方法では、校正用ガス導入用のアダプターを装着するために、赤外線式ガス検知装置を排気ダクトから取り外さなければならず、作業性（作業効率）が悪い、という問題がある。
一方、赤外線式ガス検知装置を排気ダクト内に設置したままの状態で、校正作業を実施しようとした場合には、ガス導入用開口が排気ダクト内に位置された状態とされているので、校正用ガスを外乱の影響を受けることなしにガスセル内に導入することが極めて困難である。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、センサーユニットについての校正用ガスを外乱の影響を受けることなしに確実に導入することができ、しかも、被測定個所に設置したままの状態において、所定の校正作業を確実に行うことができる校正用ガスの導入方法およびガス検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の校正用ガスの導入方法は、ガス導入用開口が先端側部分の周壁に形成された筒状の外套管と、この外套管内の先端側部分に配置された、周壁にガス流入口が形成されたガスセルを備えたセンサーユニットと、外套管の内径の大きさに適合する外径を有し、外套管の内周面によって着脱自在に接触保持されることによりガス導入用開口を塞ぐダストフィルターとを備えたガス検知装置における校正用ガスの導入方法であって、
外套管内をその管軸に沿って延びるよう設けられた校正用ガス供給部材を介して外套管内に供給された校正用ガスを、ダストフィルターの端面より進入させてダストフィルターの内部に拡散させ、ダストフィルターとセンサーユニットとの間に形成された空隙を介してガス流入口からガスセル内に導入することを特徴とする。
【０００９】
本発明のガス検知装置は、ガス導入用開口が先端側部分の周壁に形成された筒状の外套管と、この外套管内の先端側部分に配置された、周壁にガス流入口が形成されたガスセルを備えたセンサーユニットと、外套管の内径の大きさに適合する外径を有し、外套管の内周面によって着脱自在に接触保持されることによりガス導入用開口を塞ぐダストフィルターとを備えてなり、
ダストフィルターは、その端面の一部分または全面が外套管の内部空間に露出された状態で、センサーユニットとの間に空隙が形成されるよう設けられており、
外套管内には、校正用ガス供給部材が外套管の管軸に沿って当該外套管の外端より外方に突出して延びるよう設けられており、
校正用ガス供給部材を介して外套管内に供給された校正用ガスを、ダストフィルターの端面より進入させてダストフィルターの内部に拡散させ、ダストフィルターとセンサーユニットとの間に形成された空隙を介してガス流入口からガスセル内に供給することを特徴とする。
【００１０】
本発明のガス検知装置においては、ダストフィルターは、その径方向および軸方向に対してガス透過性を有する多孔質構造のものよりなることが好ましい。
【００１１】
本発明のガス検知装置は、センサーユニットが配置された先端側部分がガスの流過方向に直交して延びるよう排気ダクト内に位置されると共に、基端側部分が排気ダクトの外部に突出する状態で装着されて、用いられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の校正用ガスの導入方法によれば、ダストフィルターそれ自体の通気抵抗により、ダストフィルターを校正用ガス導入用経路として利用することができ、これにより、校正用ガスに対する外乱の影響の程度が可及的に小さくされた校正用ガス導入用経路が得られるので、校正用ガスを外乱の影響を実質的に受けることなしにガスセル内に導入することができ、センサーユニットについて所期の校正作業を確実に行うことができる。
【００１３】
本発明のガス検知装置によれば、センサーユニットの校正作業を行うに際して、上記の特定の導入方法により校正用ガスが導入されるので、所期の校正作業を確実に行うことができ、所期の性能を長期にわたって安定的に得ることができる。
また、センサーユニットの校正時における校正用ガスに対する外乱の影響を実質的に受けないので、ガス検知装置を被測定個所に設置したままの状態において、センサーユニットに対して所期の校正作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のガス検知装置について、当該ガス検知装置を、例えば室内の空調、排気（換気）等の目的で設備された排気ダクト内に設置して、室内のＣＯ2 濃度の検出を行う場合を例に挙げて、説明する。
【００１５】
図１は、本発明のガス検知装置の一例における構成の概略を、排気ダクトに装着された状態において示す説明用断面図、図２は、図１に示すガス検知装置におけるガス検知部の構成を示す拡大断面図である。
このガス検知装置１０は、例えばアルミニウムよりなる円筒状の外套管１１を備えており、この外套管１１の先端側部分の周壁には、ガス導入用開口を構成するガス導入用スリット１２が外套管１１の管軸Ｌに沿って延びるよう形成されていると共に、外套管１１の内径に適合する大きさの外径を有する円筒状のダストフィルター１５が、その外周面によってガス導入用スリット１２の開口が閉がれるよう、外套管１１の一端側の開口から挿入されて外套管１１の内周面によって接触保持されて設けられている。
【００１６】
ダストフィルター１５は、外套管１１の一端面より管軸Ｌ方向外方に突出した状態で設けられており、ダストフィルター１５の突出部分を覆うよう蓋部材１７が外套管１１に対して着脱可能に設けられている。これにより、ダストフィルター１５を交換するに際して、蓋部材１７を取り外した状態において、ダストフィルター１５を容易に引き抜くことができる。
ここに、ダストフィルター１５の突出部分の内部には充填剤が装填されていてもよい。
【００１７】
ダストフィルター１５は、その径方向および軸方向に対してガス透過性を有する多孔質構造のもの、例えばＰＰ（ポリプロピレン）−ＰＥ（ポリエチレン）の複合繊維の不織布よりなり、例えば粒径が５μｍ以上の塵埃等の粒子を捕捉可能であるものが用いられる。これにより、必要とされる十分な量の被検ガスをガスセル２１内に導入することが可能な程度の通気性を確保しながら、被検ガスに含まれる塵埃がガスセル２１内に混入することを確実に防止することができる。
また、ダストフィルター１５の厚みは、被検ガスのガスセル２１内への拡散に要する時間が長くなってガス検知動作に係る応答性が低下しないよう設定され、例えば１．４ｍｍであるものが用いられている。
【００１８】
外套管１１内の先端側部分、具体的には、ガス導入用スリット１２に対向する位置に、センサーユニット２０が配置されている。
センサーユニット２０は、被検ガスが導入される例えばステンレス鋼よりなる円筒状のガスセル２１を備え、このガスセル２１の一端に、点滅駆動される赤外線光源２２が設けられていると共に、ガスセル２１の他端に、赤外線光源２２からの赤外光を光学フィルター（図示せず）を介して受光する赤外線センサー２３が設けられて構成されている。ここに、ガスセル２１の内周面は、反射面としても利用されている。
２４は、赤外線センサー２３からのガス検知信号を処理する円板状のセンサー基板であり、このセンサー基板２４は、ダストフィルター１５の他端面の外周縁部分が当該センサー基板２４の周縁に沿って突出して外套管１１の内部空間に露出されるよう、ダストフィルター１５の他端面に当接されている。２５は、赤外線光源２２からの赤外光を反射する反射鏡である。
【００１９】
センサーユニット２０を構成するガスセル２１には、その周壁を貫通する円形状のガス流入口２６が、ガスセル２１の両側面の軸方向に並んだ位置において、それぞれ例えば３箇所ずつ、合計６箇所に形成されている。
ガスセル２１におけるガス流入口２６と、外套管１１におけるガス導入用スリット１２との位置関係は、特に制限されるものではなく適宜に調整することができる。
【００２０】
ガスセル２１の外周面には、円筒状の保護フィルター３０がダストフィルター１５との間に環状空隙３１が形成されるよう固定されて設けられており、これにより、ガスセル２１におけるガス流入口２６が塞がれている。
保護フィルター３０は、ダストフィルター１５を構成するものと同様の材質、例えばＰＰ（ポリプロピレン）−ＰＥ（ポリエチレン）の複合繊維の不織布よりなり、例えば粒径が５μｍ以上の塵埃等の粒子を捕捉可能なものが用いられる。ここに、保護フィルター３０は、その厚みがダストフィルター１５より小さいもの（ダストフィルター１５より通気抵抗が小さいもの）であることが好ましく、例えば１．０ｍｍであるものが用いられる。
【００２１】
上記ガス検知装置１０において、図１における３５は、外套管１１の基端側の開口から挿入されてセンサーユニット２０との間に配線用空間部Ｓが形成されるよう設けられた、外套管１１の内部空間を気密に閉塞する閉塞構造体、３６は、外套管１１内をその管軸Ｌに沿って延びるよう設けられた校正用ガスを供給するための校正用ガス供給用パイプであり、校正用ガス供給用パイプ３６のガス供給口は配線用空間部Ｓに開口している。
【００２２】
このガス検知装置１０は、ガス検知部（センサーユニット２０）を備えた先端側部分が排気ダクトＤ内の中心に位置され、装置全体が排気ダクトＤ内のガス（空気）の流過方向に対して直交して延びる姿勢で、外套管１１の基端部に形成された装着部１１Ａが断熱材（図示せず）を介して排気ダクトＤの壁に装着されて、用いられる。これにより、校正用ガスをガス検知装置１０それ自体を設置したままの状態において、排気ダクトＤ（設置個所）の外部から、外乱の影響を受けることなしに導入することができる。
ここに、外套管１１におけるガス導入用スリット１２の開口方向は、十分な量の被検ガスを導入することができ、しかも、排気ダクトＤ内のガスの流れによっていわば強制的に塵埃等が補捉されることに伴うダストフィルター１５の大幅な集塵性能の低下が防止されるよう、排気ダクトＤが設備された室内の使用状況、排気ダクトＤ内のガス流量、ガス流速およびその他の条件に応じて適宜に設定することができる。
【００２３】
そして、このガス検知装置１０においては、自然拡散によってガス導入用スリット１２から進入した被検ガスがダストフィルター１５の内部に拡散され、当該被検ガスに含まれる塵埃が除去された状態において、ダストフィルター１５と保護フィルター３０との間の環状空隙３１に導入されて、ガス流入口２６からガスセル２１内に導入される。
次いで、点滅駆動される赤外線光源２２からの赤外光が被検ガスが導入されたガスセル２１を介してガスセンサー２３に受光され、赤外線光量の減少の程度に応じたＣＯ2 濃度が検出され、この検出結果に基づいて、室内の換気量の調整、例えば外気を取り入れて室内のＣＯ2 濃度を低下させる等の措置がなされる。
【００２４】
一方、センサーユニット２０を校正するに際しては、先ず、排気ダクトＤの外部から図示しないボンベ等により校正用ガス供給用パイプ３６を介して校正用ガスが配線用空間部Ｓに供給され、校正用ガス供給用パイプ３６のガス供給口から噴出された校正用ガスは、ダストフィルター１５の他端面から進入してダストフィルター１５の内部に拡散されてダストフィルター１５と保護フィルター３０との間の環状空隙３１に導入され、そして、保護フィルター３０を介してガス流入口２６からガスセル２１内に導入される。
【００２５】
而して、上記のガス検知装置１０によれば、ダストフィルター１５それ自体の通気抵抗により、ダストフィルター１５を校正用ガス導入用経路として利用することができ、これにより、校正用ガスに対する外乱の影響の程度が可及的に小さくされた校正用ガス導入用経路が得られるので、センサーユニット２０の校正作業を行うに際して、校正用ガスが外乱の影響を実質的に受けることなしにガスセル２１内に導入され、所期の校正作業を確実に実施することができ、所期の性能を長期にわたって安定的に発揮することができる。
また、センサーユニット２０の校正時における校正用ガスに対する外乱の影響を実質的に受けないので、ガス検知装置を排気ダクトＤ内に設置したままの状態において、センサーユニット２０に対して所期の校正作業を行うことができる。
【００２６】
また、このような構成のガス検知装置１０においては、定期的に、例えば半年毎にダストフィルター１５を交換することが必要とされるが、上記構成のガス検知装置１０によれば、ガスセル２１のガス流入口２６を塞ぐよう設けられた保護フィルター３０がダストフィルター１５の交換時においてガスセル２１内への塵埃の混入を防止するための保護部材として機能するので、ガスセル２１内に塵埃が混入することが実質的になく、所期のガス検知を長期にわたって安定的に行うことができる。
しかも、ダストフィルター１５が外套管１１の先端開口から挿入されて当該外套管１１の内周面によって接触保持された構成とされていることにより、ダストフィルター１５の着脱を容易に行うことができるので、装着されているダストフィルター１５を引き抜いて新しいものを挿入する、という簡単な（単純な）操作により、ダストフィルター１５の交換を行うことができる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明に係る赤外線式ガス検知装置は、排気ダクト内に限らず、塵埃等の多い場所、例えば屋外においてガス検知を行う場合においても好適に用いることができ、また、検知対象ガスの種類は、ＣＯ2 ガスに限定されるものではなく、例えばＣＨ4 、ｉ−Ｃ4 Ｈ10、ＣＯ、ＣＦ4 、Ｃ3 Ｈ8 等を例示することができる。
また、センサーユニットを構成するセンサー基板が、ダストフィルターの他端面の全面が外套管の内部空間に露出されるよう、ダストフィルターの他端側の開口に嵌合されて設けられた構成とされていてもよい。
さらに、外套管におけるガス導入用スリットの大きさ、ガスセルにおけるガス流入口の数、大きさおよびその他の構成は、ガス検知装置が使用される環境条件等によって適宜に設定変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の赤外線式ガス検知装置の一例における構成の概略を、排気ダクト内に装着された状態において示す説明用断面図である。
【図２】図１に示す赤外線式ガス検知装置におけるガス検知部の構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ガス検知装置
１１  外套管
１１Ａ  装着部
１２  ガス導入用スリット
１５  ダストフィルター
１７  蓋部材
２０  センサーユニット
２１  ガスセル
２２  赤外線光源
２３  赤外線センサー
２４  センサー基板
２５  反射鏡
２６  ガス流入口
３０  保護フィルター
３１  環状空隙
３５  閉塞構造体
３６  校正用ガス供給用パイプ
Ｌ  管軸
Ｄ  排気ダクト
Ｓ  配線用空間部
【図１】
2005061993.tif 000003
【図２】
2005061993.tif 000004